近日国家应急管理部公布了2022年一季度新能源汽车火灾数据:共计640起,同比上升32%,高于交通工具火灾平均(8.8%)增幅,平均每日超7例火灾。从起火原因来看,主要包括电池部件老化、外部碰撞、高温天气、电池热失控、高负荷等。其中,用火用电因素所导致的火灾占一半以上,另一大诱因则为外部碰撞起火,而新能源车普遍安装于底盘的动力电池在磕碰后不易察觉,火灾起势块,较难扑灭,危险性高。新能源车安全问题愈发突出,不容忽视亟待解决。

新能源车的起火原因主要包括:电池部件老化、外部碰撞、高温天气、电池热失控、高负荷等。其中,六成新能源车着火事故是电池本身热失控引起的,三成是充电事故,只有3.6%左右是因为行驶事故中的撞击。可以说,电池热失控是导致新能源汽车自燃事件的最大元凶。

“电池热失控”成祸首

据车质网数据显示,近三年来“汽车自燃”相关投诉量增长迅速,继2020年出现同比10倍猛增后,2022年又迎来了一波上涨,仅上半年就达到了9宗,占2021年全年投诉量的四分之三。 外部碰撞和高温天气属于外因,而电池部件老化、电池热失控、高负荷均与动力电池质量相关,往往是自燃的直接导火索。

2019-2021年短短三年时间,“动力电池故障”投诉量增长了近两倍,并且2022年1-6月的投诉量与去年同期相比也增长了44.9%,照此来看今年全年的投诉量有望突破千宗。具体到各国别来看,自主品牌投诉量达到1,898宗,占比超过九成。德系品牌投诉量为159宗,占比为7.7%。而美系品牌、日系品牌和韩系品牌投诉量总和仅为17宗,占比之和不及1%。从车型属性来看,微型车成为主要投诉对象,相关投诉量高达882宗,占比超过40%。SUV、紧凑型车、小型车投诉量相对比较接近,占比总和与微型车相当,其他车型投诉量较少。

而通过汽车厂商针对“动力电池故障”投诉的态度来看,一半左右的汽车厂商投诉回复率未达到100%,个别品牌投诉回复率甚至为0,一方面反映出汽车厂商对于车主的诉求重视程度不高,另一方面也体现出“动力电池故障”已经成为电动汽车的一大顽疾,难以根除。

根据我国应急管理部的数据,2022年一季度新能源汽车火灾共发生了640起,比去年上涨了32%,平均每天超过7例。此前中国工程院院士孙逢春还曾引用过一组数据,2019年中国新能源车的起火概率为万分之0.49,2020年为万分之0.26。燃油车的自燃概率基本在万分之1-2之间。

所以,虽然新能源自燃的新闻屡屡登上热搜,但自燃概率其实比燃油车更低。

此外,据美国网站AutoinsuranceEZ在2021年12月28日发布的2021年度美国汽车行业火灾调查报告显示,每10万辆汽车销量中,混合动力汽车火灾最多,其次是燃油车,纯电动汽车是发生火灾比率最低的车型。但纯电动汽车一旦发生火灾,是最难被扑灭的。其中,燃油车超过19万起,混合动力汽车1.6万起,纯电动车只有52起。结合美国的汽车保有量可算出,每10万辆汽车中发生火灾的车型比例为:混合动力汽车3475辆(3.4%),燃油车为1529辆(1.5%),纯电动车仅有25辆,起火率远低于前两者。

从数据中发现,统计主要是日系和美系传统汽车厂商混动车型,中国的没查到单独的混动数据。然而截至2021年底,全国新能源汽车保有量达784万辆,占汽车总量的2.60%(数据来源中国网),全国范围内发生了3千余起火灾事故(数据来源光明网),起火概率达到万分之3.8,已超过了传统燃油车。

燃油车作为一个非常成熟的市场,其自燃的统计数据,基本上是稳定和可靠的,应该可以视作汽车全生命周期的自燃率。

AutoinsuranceEZ数据显示,混动车发生火灾的比率约为纯电动汽车的138倍,燃油车发生火灾的比率约为纯电动汽车的61倍。也有人说,这也跟纯电动汽车是近几年才普及的有很大关系,因为大多数纯电动汽车车龄都在5年以内。

不过这种说法故意忽略了两个很重要的问题,第一是电动车起火留给车主逃生的时间太短,第二是现在的电动车车龄普遍较短。

燃油车起火的过程,基本是一个缓慢渐进的过程。车主最多是站在旁边无助地看着自己的爱车被烧毁,但很少听说有车主因为车辆自燃来不及逃生而受伤或面临生命危险。

除了不同类型车辆发生火灾的数据,AutoinsuranceEZ还分享了因火灾风险在2021年不同类型车辆的召回数据。数据显示,混动车型和纯电动车型的召回都与电池问题有关。而燃油车则是因漏油、电线短路、和防抱死制动系统 (ABS) 问题而被召回。过度充电和高温,是纯电动汽车起火的主要原因。

汽车起火的高发期,是每年的5-8月份,2021年6-8月的事故数占全年事故总数的43%,可见气温依然是车辆起火最重要的原因。而电动汽车起火,原因大多为:充电装置起火,动力电池起火,碰撞后引发车辆部件起火。据目前统计的汽车起火事故来看,静置时起火、充电时起火、行驶中起火三者概率差异不大,电动车起火大多发生在充电和静置状态。

别盲目提升服务更需提升热管理安全

当前,国内新能源汽车某种程度上仍处于“野蛮生长”时期。过去几年,一众车企陷入了“续航里程”浪潮的追赶中,对轻量化需求更为迫切——纯电动汽车整车重量每降低10kg,续驶里程便可增加2.5km。

新能源汽车轻量化的核心对象,莫过于动力电池,其占整车重量的比重达30%-40%。作为锂离子电池四大主材之一的隔膜,对电池的安全性有着重要影响,它的孔隙率、厚度、吸液性、静电值直接影响着电池的电性能。随着锂离子电池能量密度的逐年提升,为了控制电池组的质量和体积,非活性物质的量越来越少,隔膜也越来越薄,给锂离子电池的安全性带来极大的挑战。

在2020年一份研报中,不到90%的锂电池隔膜产品良品率,已经是行业中的翘楚。新能源汽车团体标准大幅借鉴国外标准,或是基于多个标准内容简单拼凑的情况普遍存在,供应商质量参差不齐,埋下了巨大的安全隐患。

此外,各大车企围绕充电时间大做文章,试图用更快速的充电,激发消费者的购买热情。几乎所有车企在介绍充电环节时,总是将“时间短”“充电快”等承诺挂在嘴边。

消费者希望充电时间“越快越好”,但这并非新能源车充电的正确方式。因为车辆一旦充电太快,锂离子嵌入负极时会和电子结合形成锂金属,锂金属会长成枝晶,将正负极中间保护作用的隔膜刺破,造成正负极之间短路,从而导致动力电池着火事故发生。

新能源车动力电池允许一定的快充,但对于次数和多大倍率充是有要求的。汽车企业在市场营销方面的做法可以理解,但在消费者购车后,应通过售后服务顾问或厂商客服人员告知消费者正确的充电方式,培育消费者正确的用车观念。作为车辆生产者,汽车企业理应履行相应的提醒义务。

对新能源车厂商来说,需要在安全问题得到极大关注的同时更应该注意到,除了注意动力电池还面临着续航里程、电池寿命、低温性能等方面的痛点外,更需要注意安全问题这一核心问题。在提升安全水平的基础上,将这几点同步做好,才能真正推动行业往前更进一步。从现状来看,新能源车车企在营销和服务细节方面还有很大的提升空间。所有车企,都应秉着以人为本的理念,改进技术、提升服务,肩负起自己的社会责任。

热管理材料应用

为了响应相关部门提出的“双碳”战略需求和相关部门发布的《2022年汽车标准化工作要点》。广州市绿原环保材料有限公司打造新能源热防护体系新材料,创新性地推出了“二氧化硅及陶瓷纤维材料”,可承受的温度范围在-200°C至1200°C之间。

社会的发展和新能源政策的相继落实,这意味着,不久的将来,国内的新能源汽车(包括乘用车和商用车),或将安装动力电池热失控探测及灭火装置。

近年来关于锂离子电池引发火灾甚至爆炸事故的报道屡见不鲜。锂离子动力电池在不同的环境温度下表现出不同的特性。高温环境下,动力电池在大倍率充放电过程中会发生剧烈的化学反应,产生大量的热量,如果动力电池产生的热量无法及时疏解会在动力电池内部积累导致动力电池温度升高,严重时可能发生爆炸。

目前,市面上部分复合隔热材料的温度上限一般只有650℃,难以达到新能源汽车电池800℃以上的隔热要求。广州市绿原环保材料有限公司的研发团队经过不断地试验及调剂配方,开发出具备阻燃、绝缘、柔软杠高温和质量轻等特点的改性耐火保温隔热毡复合材料---德耐隆Telite。

德耐隆Telite改性耐火保温隔热毡复合材料由二氧化硅及陶瓷纤维毡复合制备而成,同时还具备低导热率、低密度、可压缩、可回弹、不掉粉、不掉渣的纯无机材料,承受的温度范围达到-200°C至1200°C,可根据客户的真实环境应用需求,提供节能保温、防火阻燃、隔音降噪等功能的综合解决方案。

由于其导热系数低(不高于0.02W/m.k),穿选材料的热量不断弱化,材料低吸热性能保持低热量幅射输出水平,从而确保降低热量损耗(或侵入)。所以德耐隆Telite改性耐火保温隔热毡复合材料除应用于新能源汽车电池外,还可用于提高舰艇的动力装置热、声环境控制、隔热防护、减振降噪。同时,该材料广泛应用于石油管道、电子元件、航空航天等领域。

总结

一年来多家企业相继发布了,“不起火”电池包和相关方案。这其中包括,宁德时代“永不起火”811电池、比亚迪刀片电池、长城大禹电池、岚图“琥珀”“云母”电池系统、极氪汽车“极芯”电池包以及广汽埃安弹匣电池等。企业们纷纷扎堆研发“不起火”电池,说明市场对于电池安全的重视。电池本质安全里头有很多工作需要做,对该技术的探索是个长期的过程,还需要各方携起手来共同努力,才能早日实现目标。我们广州绿原也为这一份“碳达峰、碳中和”战略目标和“不起火”电池的热潮贡献出微薄的力量。

免责声明：市场有风险，选择需谨慎！此文仅供参考，不作买卖依据。

编辑：